2025年7月2日，西湖大学生命科学学院特聘研究员卢培龙应我校生命科学与技术学院豆佳宜邀请，做客我校开展学术交流，以"De novo design of functional membrane proteins"为主题，为师生带来一场关于蛋白质设计与功能调控的前沿学术报告。
跨膜蛋白作为细胞膜上的“分子门户”，在神经信号传递、肌肉收缩、免疫应答等生理过程中发挥着核心作用，其精准设计一直是合成生物学与结构生物学的重大挑战。传统方法设计的跨膜蛋白往往缺乏对环境信号如电压、pH、配体等的动态响应能力，限制了其在生物工程与医学研究中的应用。卢培龙团队通过计算生物学与生物物理学的交叉创新，在功能性跨膜蛋白的从头设计领域取得突破性进展。
在报告中，卢培龙介绍了其团队在功能性膜蛋白设计方面的最新成果，包括电压门控阴离子通道（VGAC）和跨膜荧光激活蛋白（tmFAP）的全新设计。其中，VGAC采用了由15个螺旋组成的五聚体结构，其跨膜区域包含由五个精氨酸残基组成的收缩区。研究数据表明，精氨酸收缩区在电压作用下会发生构象变化，兼具电压感应与离子筛选功能，实验验证其对氯离子具有高度选择性； tmFAP则在4-螺旋骨架中构建了预先组织的配体结合口袋，可高效激活荧光团，具有超高亮度与量子产率，性能超越传统荧光蛋白。此外，冷冻电镜与晶体结构分析表明，这两种设计蛋白的结构与理论模型高度一致，且在哺乳动物细胞中均表现出优异的功能性。同时，卢培龙还分享了团队在蛋白质设计算法与实验验证方面的创新方法，强调计算设计与实验验证的紧密结合是推动膜蛋白功能研究的关键路径。
报告结束后，现场师生踊跃提问，围绕膜蛋白设计的理论基础、实验验证策略及潜在应用展开深入交流。卢教授耐心解答，展现出深厚的学术素养与严谨的科研态度。
此次讲座不仅拓展了师生对功能性膜蛋白从头设计的认知，也为相关领域的研究提供了新的思路与方法，进一步推动了我校在生命科学交叉学科领域的学术交流与合作。
卢培龙教授简介
卢培龙，西湖大学生命科学学院特聘研究员，主要研究方向为蛋白质设计，进行计算生物学与生物物理学多学科交叉研究。精确设计了多种具有新型结构与功能的蛋白质。近年来，以通讯作者或第一作者身份在Science, Nature，Cell Research, Nature Communications等期刊发表多篇论文。主持国家重点研发计划和国家自然科学基金等项目。入选国家海外人才引进项目。